封孔器的工作原理,特别是囊袋式封孔器,主要涉及利用注浆压力和囊袋的膨胀特性来实现密封。以下是对其工作原理的详细阐述:
一、囊袋膨胀密封
囊袋式封孔器的核心部件是囊袋。在工作时,注浆管与注浆泵相连通,浆液在注浆泵产生的压力下被注入囊袋中。随着浆液的注入,囊袋迅速膨胀,其外层紧贴煤层孔内壁,内层则紧贴抽采管外径。这种紧贴效果使得封孔器两端形成了有效的密封,阻止了瓦斯的泄漏。
二、多层带压密封
当囊袋膨胀到一定程度后,注浆压力会继续上升。当压力值达到一定阈值时,封孔器中的爆破阀会爆破,此时浆液会迅速填充两个囊袋之间的空间。这一过程实现了多层带压密封,进一步增强了封孔器的密封效果。注浆完全凝固后,封孔器的密封性能更加稳定可靠。
三、“两堵一注”原理
囊袋式封孔器还常常采用“两堵一注”的工作原理。即在封孔段的两端先用囊袋进行封堵,待囊袋膨胀并凝结后,再通过注浆管对两端囊袋之间的钻孔段进行注浆。注浆浆液在注浆压力的作用下向钻孔壁渗透并填充钻孔周围的裂缝,从而实现更加紧密的封孔效果。
综上所述,囊袋式封孔器的工作原理主要依赖于囊袋的膨胀特性和注浆压力的作用,通过实现多层带压密封和“两堵一注”原理来确保封孔效果。这种工作原理使得囊袋式封孔器在煤矿瓦斯抽放等场合中具有广泛的应用前景。